Thử nghiệm phương pháp làm trơn đường lô sau giải đoán từ ảnh vệ tinh

Công nghệ viễn thám được chứng minh có nhiều ưu điểm và triển vọng trong điều tra rừng, nhất là trong việc xây dựng bản đồ hiện trạng rừng và theo dõi diễn biến diện tích các trạng thái và chất lượng rừng ở nước ta.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Thử nghiệm phương pháp làm trơn đường lô sau giải đoán từ ảnh vệ tinhQuản lý tài nguyên rừng & Môi trườngTHỬ NGHIỆM PHƯƠNG PHÁP LÀM TRƠN ĐƯỜNG LÔSAU GIẢI ĐOÁN TỪ ẢNH VỆ TINHPhạm Văn Duẩn, Vũ Thị Thìn, Nguyễn Quang GiápThS. Trường Đại học Lâm nghiệpTÓM TẮTCông nghệ viễn thám được chứng minh có nhiều ưu điểm và triển vọng trong điều tra rừng, nhất là trong việcxây dựng bản đồ hiện trạng rừng và theo dõi diễn biến diện tích các trạng thái và chất lượng rừng ở nước ta.Một trong những bước công việc mất nhiều thời gian sau giải đoán là làm trơn đường lô để biên tập bản đồ hiệntrạng rừng. Tác giả sử dụng một số phần mềm chuyên dụng, lớp bản đồ sau giải đoán từ ảnh vệ tinh SPOT6 tạixã Quảng Thành, thị xã Gia Nghĩa, tỉnh Đắk Nông, các bản đồ và tài liệu phù trợ... để làm trơn đường bao lôbằng 3 phương pháp: 1) Bằng công cụ có sẵn trên phần mềm eCognition; 2) Bằng công cụ có sẵn trên phầnmềm ArcGIS; 3) Bằng tổ hợp các công cụ trên phần mềm ArcGIS. Kết quả cho thấy sai số về diện tích xácđịnh theo phương pháp bình phương nhỏ nhất của lớp bản đồ làm trơn theo phương pháp 3 so với lớp bản đồsau giải đoán ở cấp lô rừng là 9,4 và ở cấp trạng thái rừng là 0,03. Các giá trị này nhỏ hơn so với sai số khi làmtrơn bằng phương pháp 1 (Sai số cấp lô: 665,8 ; cấp trạng thái: 0,11) hoặc phương pháp 2 (Sai số cấp lô: 12,9;cấp trạng thái: 0,06). Từ kết quả nghiên cứu đã xác định các bước kỹ thuật làm trơn đường lô: 1) Chuyển lớpbản đồ sau giải đoán từ dạng vùng thành dạng đường; 2) Làm trơn lớp bản đồ dạng đường; 3) Chuyển lớpđường sau làm trơn thành lớp vùng và cập nhật dữ liệu để sử dụng.Từ khoá: Hiện trạng rừng, phần mềm ArcGIS, sau giải đoán, SPOT6, trơn đường lô.I. ĐẶT VẤN ĐỀBản đồ hiện trạng rừng là một trong nhữngcông cụ quan trọng cho quản lý tài nguyênrừng. Một trong những phương pháp triểnvọng nhất hiện nay để xây dựng bản đồ hiệntrạng rừng đảm bảo khoa học, chi phí hợp lývới độ chính xác cần thiết và được cập nhậtthường xuyên chính là ứng dụng công nghệviễn thám và hệ thống thông tin địa lý để giảiđoán trạng thái, trữ lượng của các khu rừng.Công tác xây dựng bản đồ hiện trạng rừngtừ ảnh vệ tinh và số liệu thực địa gồm 2 bướcchính: Bước 1: giải đoán ảnh; Bước 2: biên tậpbản đồ hiện trạng. Trước đây, việc giải đoánảnh chủ yếu là khoanh vẽ trực tiếp trên nền ảnhbởi các kỹ thuật viên đoán đọc thông qua cácphần mềm chuyên dụng. Cách giải đoán nàyphụ thuộc vào kinh nghiệm của người giảiđoán, thường có sự không đồng nhất về kết quảgiữa những cán bộ giải đoán khác nhau, mấtnhiều thời gian, nhưng đường lô trên lớp bảnđồ kết quả giải đoán trơn và có thể sử dụng38ngay để biên tập bản đồ hiện trạng. Hiện nay,việc giải đoán chủ yếu được thực hiện tự độngbằng các phần mềm chuyên dụng. Với phươngpháp này vừa tiết kiệm được thời gian lại ít bịảnh hưởng của yếu tố kinh nghiệm của ngườigiải đoán nhưng đường lô trên bản đồ kết quảgiải đoán không trơn mà dích dắc theo độ phângiải của ảnh vệ tinh, nên sau giải đoán phảimất nhiều công để làm trơn đường bao lô.Mặt khác, trên các phần mềm giải đoán ảnhchuyên dụng như: Erdas, Ecognition, ArcGIS...đều có sẵn công cụ để làm trơn đường lô saugiải đoán. Tuy nhiên, theo đánh giá thì cáccông cụ này cho hình ảnh đường lô làm trơnthường không phù hợp với nền ảnh vệ tinhtheo mong muốn.Vì vậy,“Thử nghiệm phương pháp làm trơnđường lô sau giải đoán từ ảnh vệ tinh” đượcthực hiện nhằm đề xuất các bước kỹ thuật làmtrơn đường bao lô rừng và đất không có rừngsau giải đoán, nâng cao hiệu suất của công tácxây dựng bản đồ hiện trạng từ kết quả giảiđoán ảnh vệ tinh.TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ LÂM NGHIỆP SỐ 2-2015Quản lý tài nguyên rừng & Môi trườngII. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU2.1. Mục tiêu nghiên cứuXác định các bước kỹ thuật làm trơn đườngbao lô rừng và đất không có rừng nhằm nângcao hiệu quả công tác xây dựng bản đồ hiệntrạng rừng từ kết quả giải đoán ảnh vệ tinh.2.2. Nội dung nghiên cứu- Nghiên cứu hiệu quả làm trơn đường lôsau giải đoán trên một số phần mềm thôngdụng.- Nghiên cứu kỹ thuật làm trơn đường lôbằng tổ hợp công cụ trên phần mềm ArcGIS.2.3. Vật liệu nghiên cứuĐể thực hiện các nội dung nghiên cứu trên,vật liệu nghiên cứu như sau:trơn đường bao lô của lớp bản đồ 1 được lớpbản đồ làm trơn bằng công cụ có sẵn trên phầnmềm eCognition (lớp bản đồ 2).- Sử dụng công cụ ArcToolbox/CartographyTools/Generalization/Smooth Polygon trênphần mềm ArcGIS để làm trơn đường bao lôcủa lớp bản đồ 1 được lớp bản đồ làm trơnbằng công cụ có sẵn trên phần mềm ArcGIS(lớp bản đồ 3).Hai lớp bản đồ (lớp bản đồ 2 và lớp bản đồ3) tạo ra sau khi làm trơn đường bao lô đượcsử dụng để so sánh với lớp bản đồ chưa làmtrơn ban đầu (lớp bản đồ 1) để đánh giá hiệuquả thông qua 2 loại sai số: 1) Sai số diện tíchtheo lô; 2) Sai số diện tích theo trạng thái.- Sai số diện tích theo lô- Lớp bản đồ sau giải đoán từ ảnh SPOT6tại xã Quảng Thành, thị xã Gia Nghĩa, tỉnhĐắk Nông.Tính diện tích cho từng lô trên 3 lớp bản đồ(1,2,3) bằng hàm CartesianArea(obj, sq m)trên phần mềm Mapinfo.- Bản đồ rà soát quy hoạch ba loại rừng xãQuảng Thành, Thị xã Gia Nghĩa, tỉnh ĐắkNông năm 2013.Chọn ngẫu nhiên 10 lô rừng trên lớp bản đồ1 và ghi thành lớp riêng theo các bước: 1)Đánh số thứ tự lô của lớp bản đồ 1 từ 1 đến hếttrong tổng số 11.503 lô bằng hàm Rowid trênphần mềm Mapinfo; 2) Chọn ngẫu nhiên 1 lôtrong 11.503 lô trên lớp bản đồ 1 bằng hàmngẫu nhiên Random trên phần mềm Excel; 3)Chọn 9 lô còn lại theo phương pháp hệ thống,cứ 900 điểm lấy 1 điểm, trong trường hợp chọnđến cuối danh sách vẫn chưa đủ số điểm thì tiếnhành chọn ngược lại từ điểm có số thứ tự 1; 4)Các lô rừng lựa chọn được ghi thành lớp riêng.- Các phần mềm: eCognition, ArcGIS,Mapinfo, Excel.2.4. Phương pháp nghiên cứu2.4.1. Phương pháp nghiên cứu hiệu quả làmtrơn đường lô sau giải đoán trên một số phầnmềm thông dụngTrên các phần mềm giải đoán ảnh cũng nhưcác phần mềm thuộc hệ thống thông tin địa lýđều có ...